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Algebra · real student question

化简 3√12 / (4 × 54 的立方根),分母中不留根号。

Question

化简下式,分母中不留根号:

3124543\frac{3\sqrt{12}}{4\sqrt[3]{54}}

Step-by-step solution

  1. 先把每个根式各自化简,别的事往后放。 在平方根里找最大的完全平方数,在立方根里找最大的完全立方数:

    12=4⋅3=23,543=27⋅23=323\sqrt{12}=\sqrt{4\cdot 3}=2\sqrt3,\qquad \sqrt[3]{54}=\sqrt[3]{27\cdot 2}=3\sqrt[3]{2}

    让根指数与次数对上,是这里的关键习惯:平方从平方根里出来,立方从立方根里出来。

  2. 代入并约掉有理系数。 分式变成

    3⋅234⋅323=631223=3223\frac{3\cdot 2\sqrt3}{4\cdot 3\sqrt[3]{2}}=\frac{6\sqrt3}{12\sqrt[3]{2}}=\frac{\sqrt3}{2\sqrt[3]{2}}

    这里只有数字能约;3\sqrt3 和 23\sqrt[3]{2} 的根指数不同,合并不了。

  3. 给立方根挑对有理化因子。 平方根只要乘上同一个根式就够了;可对 23\sqrt[3]{2} 这样不够,因为 23⋅23=43\sqrt[3]{2}\cdot\sqrt[3]{2}=\sqrt[3]{4} 仍是无理数。根号里一共需要三个 2 的因子,所以分子分母同乘 43\sqrt[3]{4}:

    3223⋅4343=3 43283\frac{\sqrt3}{2\sqrt[3]{2}}\cdot\frac{\sqrt[3]{4}}{\sqrt[3]{4}}=\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{2\sqrt[3]{8}}

  4. 把分母收尾。 由于 83=2\sqrt[3]{8}=2,

    3 432⋅2=3 434\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{2\cdot 2}=\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{4}

    分母现在是有理数 44,正是题目要求的。

  5. 核对小数值。 原式是 3⋅3.46414⋅3.7798=0.68736\dfrac{3\cdot 3.4641}{4\cdot 3.7798}=0.68736,而 1.7321⋅1.58744=0.68736\dfrac{1.7321\cdot 1.5874}{4}=0.68736。两者一致,所以化简没错。

Answer

3 434\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{4}

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